电子行业深度：从“成像光学”到“算力光互联”光学公司价值重塑

内容目录一、互高发，动精光器市增长 5算需持高，互联展间阔 5光块率级对学元提更要求 9CPO：光擎外光源 15OCS：要量础学器件 20二、统学司伸通信域布新长线 25炬科：位CPO/OCS键学节 26水光：建AI学第条长线 27海新：流光自研调和大力器件产力 29中光：点局通信光联略长极 29舜光：入AI互联心道 30永光：瞻局间激通光组件 31宇光：造球玻璃产先 31茂光：耕密学，局外光据输 31弘光：步进器/组等光信产品布局 33腾科：焦光学，OCS、CPO前局 33蓝光：球镜稳扩张 34风险示 35图表目录图表1：2023-2026F球大CSP资开总情况 5图表2：光接输迭代级度快 6图表3：光连速超XPU货速 6图表4：以网模及CPO（100G及上市规模预测 6图表5：可拔NPOCPO结区别 7图表6：PalomarOCS学核的计光示图 8图表7：PalomarOCS键组件 8图表8：OCS四技对比 8图表9：OCS四技路径 8图表10：可拔模、CPO、OCS中光器件 9图表11：光信业图 10图表12：有光件无源器件 10图表13：无光件体产及争局 11图表14：光块构意图 12图表15：光块本比 12图表16：光发块的光元件 13图表17：波复器（WDM）类 13图表18：三口分用（WDM）件 14图表19：Z-BLOCK15图表20：CPO引擎OE内结构 16图表21：NvidiaX800-Q3450CPO换架构 16图表22：NvidiaSpectrum-XPhotonics交机 17图表23：COUPE-GC光纤列元（FAU） 18图表24：FAU的V槽与微镜列 18图表25：边耦（EC） 18图表26：光耦（GC） 18图表27：激器光发器离 19图表28：TOSA内结示意图 20图表29：MEMS镜列及元成意图 20图表30：二维N×NMEMS光关构示图 21图表31：MEMS交工作理意图 21图表32：176x176MEMSOCS的BOM拆分 22图表33：数液光换结构 22图表34：384x384LCoSOCS的BOM23图表35：直接束转DLBS交示图 23图表36：iPronics光光电交机 24图表37：部传光公司入通业务 25图表38：炬科技2025光通应产及通26图表39：炬科技N*N大透阵产及用域 27图表40：水光布局AI光为三成曲线 28图表41：水光微光学域产品 28图表42：海新算光器在项目 29图表43：舜奥技微纳学件 30图表44：舜光光+AI布局 31图表45：茂光核技术 32图表46：茂光部在研目 32图表47：弘光光信在项目 33图表48：腾科的分精光元件品 34图表49：腾科可供OCS/WSS的类学元和件 34图表50：蓝光光信相产、研目核心术 35一、光互联高速发展，驱动精密光学器件市场增长算力需求持续高增，光互联发展空间广阔北美四大CSP上修2026年资本开支METACSPAICSP长-算力不足-资本开支上修的正反馈模型，公司表示其云订单积压规模较上季度近乎翻AICSP资本开支方面，各CSP厂I微软：FY26Q2，资本支出(包括以融资租赁方式获取的资产)为319亿美元，同比增长49%2026将达到1900亿美元。4600需求与357服务器、数据中心和其他基础设施。28%（15200（12700多亿美元，零售业务的销量增长达到15%。META：公司预测2026年的资本支出(包括金融租赁项下的本金支付)将介于1250亿至1450亿美元之间，较先前预测的1150亿至1350亿美元区间有所扩大。图表1：2023-2026F全球八大CSP资本开支总额情况rendForceAI40G到400G42023AI400G800G1.6T3.2T2XPU（GPU、）GPTGPT-3在由1000XPU2000XPU1:2；而GPT-4则在由25000个XPU75000比例提升至1:3100000XPU500000个光1:5XPU1:10成为支撑AI图表2：光连接输速迭代级速加快 图表光互连速超XPU出增速arvell arvellAI年全球光互联市场增速有望达。AIAI800G、1.6T、3.2TOCSCPO装等新技术快速落地，进一步带动上游精密光学元组件与光电模组市场的增长。根据（100GCPO202516520265002029OCS52025-2030OCSCAGR15%CignalAI20254202925图表4：以太网光模块及CPO（100G及以上）市场规模及预测ightCountingMarketNPOLPOAI800G1.6T、3.2TCPONPO0%介于传统可插拔模块与CPODSP传统可插拔光模块（PluggableOpticalTransceiver）SerDes芯片（AISC）。DSPASICLPOLPO针对性设计，并配置液冷功能。NPO/CPO（CPO是终极形态，NPOASICNPOPCB2.5D/3D图表5：可插拔、NPO、CPO结构区别枣课堂，senko光路交换机（OpticalCircuitSwitch，OCS）（如MEMS电-全AI模型规模的增长已使集群扩展到数十万GPUJupiterTPUGoogleOCSPalomar530%AIOCS/恢复）图表6：PalomarOCS光学核的设与路示意图 图表7：PalomarOCS关键组件issionApollo:LandingOpticalCircuitSwitchingatDatacenterScale》，RyoheiUrata,AminVahdatGoogleLLC等，国盛证券研究所

issionApollo:LandingOpticalCircuitSwitchingatDatacenterScale》，RyoheiUrata,AminVahdatGoogleLLC等，国盛证券研究所OCS主要技术路线包括MEMSMEMSOCS用MEMS128×128LumentumR300MEMS3002025年上自研DirectLightiPronicsOCS256端口。OCS3DMEMSSiPMEMS图表8：OCS的四种术对比 图表9：OCS的四种术路径研究所

UTUREWEILumentumFY26Q3（WSS）1）Components业务：窄线宽激光器组件出货量连续第九个季度增长，同比增幅超过80%EMLEMLCPO202612月2027年上半年数亿美元的购订单。同时积极发展ELS供需缺口已从上一季度的25%-30%扩大至超过30%202612EML50%。2）SystemsFY26Q41.6T公司自研的CWOCS光模块速率升级，对光学元件提出更高要求图表10：可插拔光模块、CPO、OCS中的光学元器件，腾科技股，腾景技官，光科技告友硕，FUTUREWEI 理图表11：光通信产业链图景科技招股书如）-400G800GDSP由、稳定合分波等提出了严苛挑战。图表12：有源光器件与无源光器件东光招股书图表13：无源光器件具体产品及竞争格局企投研究（（（ATOSA和ROSABOSA图表14：光模块结构示意图枣课堂，讯石光通讯网（A（A8%。TOSAROSA/11.6%/2%。（PBS）（NPBS）、400G800G/1.6T图表16：光收发模块中的光学元件景科技招股书PLC光分路器:PLCPLC40%-60%，光纤20%要芯片厂商大多用PLC晶圆-芯片-器件一体化的IDM模式。（或TFFCMAGDD）BusinessResearchInsightsAWG11.3203228.911.1%。图表17：波分复用器（WDM）分类企投研究，QSFPTEKTFF薄膜滤波片和AWG是整个TFF分复用模块，以解复用所有波长。在此配置中，每个三端口器件都具有具有不同传输波长的TFF滤波器。由此产生的WDM模块具有双重功能：根据信号传输方向的不同，它可以作为解复用器或复用器。2）AWGTFF的WDM≤16（DWDM）4048/解/解AWG图表18：三端口波分复用（WDM）器件SFPTEKTFFZ-BLOCK/分波Z-BLOCKAI800G1.6TZ-Block（FR/LR）光模块图表19：Z-BLOCK示意图石光通信，驿路通15.817.7%2030将达到42亿元。CPO：光引擎和外部激光源CPO（Co-Packaged2.5D/3D先AI50CPO图表20：CPO光引擎OE内部结构hermalmanagementincopackagedoptics:fromdeviceassemblytosystemoperation》，Yang,Z.,He,G.,Li,Y.,Sun,Y.,Luo,W.,&Zhang,W.NvidiaX800-Q3450CPO200Gb/s微环1.6Tb/sNvidiaX800-Q3450CPO144MPO144800G721.6T115.2TQuantum-X800-Q3450ASIC都1.6Tbit/sASIC18ASIC28.8Tbit/s363.2terabit每秒运行。每个引擎都用8个电200GPAM4SerDes8（MRM），每个调制器用PAM4200G100035000-400003.2T）。图表21：NvidiaX800-Q3450CPO交换机架构emianalysis，NvidiaNvidia的Spectrum-XPhotonics的交换机硅芯片是一个多芯片模块（MCM），其中心具有更大的光罩尺寸，包含102.4T交换机ASIC，周围环绕着八个224GSerDesI/O芯片——Spectrum-X36102.4T16200GI/O12.8T64SerDes4OE图表22：NvidiaSpectrum-XPhotonics交换机emianalysisFAU光纤阵列单元（FAU）是CPO中光信号进出的关键接口，负责连接PIC与外部光纤，其CPOX800-Q34501.6terabit20FAU：88414401152硅VFAU与PIC硅V案PICFAUFAUCTETg则降低PICCTEFAU图表23：COUPE-GC的光阵列元（FAU） 图表24：FAU的V型槽硅微镜阵列pticalandElectricalCharacterizationofACompactUniversalPhotonicEngine》，TSMC

hermalmanagementincopackagedoptics:fromdeviceassemblytosystemoperation》，Yang,ZHeGLiYSunYLuo,W.,&Zhang,W.实现光纤耦合主要有两种方式：边缘耦合（EC）和光栅耦合（GC）。25缘精确对齐，以确保光束准确进入边缘耦合器。光纤末端的微透镜将光聚焦并导向在光栅耦合器中，光从顶部进入，光纤以较小的角度位于光栅上方。当光到达光栅/图表25：边缘耦（EC） 图表26：光栅耦（GC）emianalysis emianalysisCPO激光源（ExternalLaserSource，ELS）应运而生，将激光器与光收发器分离，通过光纤将激光引入硅光芯片进行调制，从而避免了激光器在高温环境下的性能衰减。NvidiaX800-Q3450CPO188BroadcomFurukawaLumentumCoherentCPO图表27：激光器与光收发器分离impleTechTrend，FurukawaElectric2024年，FurukawaElectric8（TOSA）QSFP22.5mm×13.0mm×4.0mm。TOSA用高功率DFB激光（55°CdBm）5.6W14.3%）（边模抑制比>50dB）。TOSA1.2TOSA25℃55℃TOSAElectricOFC20268TOSA图表28：TOSA内部结构示意图impleTechTrend，FurukawaElectricOCS：需要大量基础光学器件MEMSOCSMEMSMEMS微镜阵列、输出光纤准直器阵列及配套驱动、控制软硬件构成。MEMSMEMSMEMS射镜的偏转，从而改变光束的传播路径，实现光束在输入、输出端口间的切换。图表29：MEMS微镜阵列及阵元组成示意图猩猩芯算N×NMEMS光开关可连接N个输入光纤和N二N×NMEMSNN个输出端口和N2N×NMEMSMEMSMEMSMEMS光图表30：二维N×NMEMS光关结的意图 图表31：MEMS交换作原示意图EMS光开关的研究进展》，黄启俊，史纪广，武汉大学物理科学与技术学院

研究所

超节点技术体系皮书书》，上海人工智能实验室，国盛证券MEMSOCS方案中关键组件和物料清单:⚫ MEMS176x17617660004000美元以上;对于384x38410000美元，而且每个384x384OCS都需要两个这样的系统。校准系统：OCS4000OCS组件，从而使光线能够精确地进出系统，对交换机的整体性能和可靠性至关重要。MEMSOCS176x176MEMS10002000384x3842000176x176）3000二维MEMS阵列：OCS300-400美元左右。OCSOCS中的二向色分光镜成本为几百美元。价值量（$） %of价值量（$） %ofBOM芯片 4500 35%31%31%4000校准系统（calibrationsystem）（2Dcollimatorarray（2Dcollimatorarray）2DMEMS阵列3002%二向色分光镜（beamsplitter）5004%其他组件140011%BOM12700售价32000

2000 16%emifundamentalN×N（SP），LCLM（LC现N×N信号光偏转）。数字液晶光交换系统：利用液晶的电光效应与晶体光楔的级联相结合，能够将N个端口的输入光任意调度到N个端口进行输出，完成N×N的液晶光开关的功能。数字液晶光NNN×N图表33：数字液晶光交换结构猩猩芯算LCoSOCS方案中的关键组件和物料清单:LCoSOCS384x3842二维准直器阵列：MEMSOCSLCoSOCS384x38412000-14000LCoS384平台上，光束位移器的成本约为1万美元。/MEMSOCSMEMS384x384片的成本约为2000-3000美元。价值量（$）%ofBOM液晶 1800036%二维准直阵列 价值量（$）%ofBOM液晶 1800036%二维准直阵列 1400028%光束位移器 1000020%双折射楔形片（Birefringentwedge）30006%其他组件560011%BOM50600售价150000（2Dcollimatorarray）（Beamdisplacer）emifundamental直接光束偏转DLBS光交换：对应端口匹配对准，完成通道连接，实现光交换功能。图表35：直接光束偏转DLBS光交换示意图猩猩芯算硅光波导CMOS2DOCSOFC2026iPronicsOCS实256/1U0.78W/20272DOCSSiPh+MEMS+CMOS5ns5W3DOCSTowerSemiconductorOrioleOCSOCS的时延瓶颈，为AI图表36：iPronics硅光子光电路交换机ronics，simpletechtrend二、传统光学公司延伸光通信领域，布局新成长曲线光电子元器件是光学光电子产业链的上游核心环节，是下游光通信、工业激光、半导体设备、生物医疗、消费电子等领域光电系统性能升级的关键支撑，其技术迭代直接决定下游终端产品的性能上限与发展空间。精密光学元组件的制备，涵盖材料研发、膜系设计与镀膜、超精密加工、光学贴合、高精度检测等全链条技术体系。AR/VR更小体积、更高可靠性方向升级。0.1nmAR/VR（Diffuser）AR/VRAIAI800G、1.6T）硅光技术凭借CMOS方案，短期内为上游光学元件厂商带来了较大的需求增量。同时，随着算力的进一步升级，共封装光学（CPO）等技术路线以减小链路损耗为目标，在半导体应用与工艺层面对精密光学元件也提出了进一步的要求。头部传统光学凭借在精密光学技术的积累，业务逐步拓展至光通信领域，为公司发展注入了强劲的增长动能。图表37：部分传统光学公司切入光通信业务司公告 理炬光科技：卡位CPO/OCS关键光学环节炬光科技位于CPO产业链上游光学器件环节，2024年，公司通过并购瑞士炬光切入光通信及数据通信领域，在微光学器件方向形成较为成熟的技术与客户基础。瑞士炬光长期与全球领先的光通信芯片及模组厂商开展合作，当前主要以小批量供应核心微光学元器件为主，产品应用于研发验证及高端场景，并在电信领域与既有国际客户保持稳定合作关系。公司围绕PICCPOPI（LPP）AIPICELSFP元（FAU）的制造。相关产品已广泛应用于光通信模块及硅光模块，包括光发射模块CPOCPO图表38：炬光科技2025光通信应用产品及光通信应用领域光科技公众号公司在OCSN×N大透镜阵列N×NN×N图表39：炬光科技N*N大透镜阵列产品及应用领域光科技官网水晶光电：构建AI光学第三条成长曲线AI20172019AIAI图表40：水晶光布局AI光为第条长曲线 图表41：水晶光微纳学领内产品光电告 光电众号整体布局将按近期、中期、远期三个序列有序推进：近期优先发力如滤片类、透镜类产品，用于光通信的滤光片类产品开发周期较短，预计今年内有望形成少量销售贡献；中期布局大客户卡位类产品，聚焦核心大客户项目开展技术卡位与产品开发，相关资源投入将结合客户项目推进节奏逐步调整；远期储备前沿技术类产品，对前沿技术方向开展前瞻性布局，作为长期技术储备。公司已有光电玻璃基板、滤光片、硅透镜等多个用于光通信领域的在研项目稳步推进：1）CPO发项目AI3）CPO共封装硅透镜研发项目CPO海泰新光：全流程光学自研，调整和扩大算力光器件生产能力全流程光学自研自产。公司深耕光学行业二十余年，具备从整机系统设计、光机设计、电路及软件设计到光学加工、光学镀膜、精密机械封装再到部件装配和整机集成的完整产业链，所有核心工艺与关键环节均自主可控。公司目前拥有数十台各类镀膜设备，配IAD高管团队光学背景深厚。E-TekDynamicsInc（2000年被JDSUNIPHASE收购）研发总监。公司将积极应对AIPBS、PCR等诊断产品以及激光加工、工业检测等工业领域。同时，公司也在调整产能配置，将产品应用于算力光学相关领域，开展算力光器件和光模块的相关产品研发。图表42：海泰新光算力光器件在研项目泰新光公告中润光学：重点布局光通信与光互联战略增长极“光学镜头AIAI的规模化量产体系，推动既有精密光学产品向光通信与光互联领域延伸，同步开发适配该领域的新产品品类，推进高速光模块配套精密光学组件的研发与量产，旨在突破光通信光学元件高行业壁垒（薄膜层数控制、波长精度、批量一致性），力争进入头部光模块与光通信设备厂商核心供应链，构建“光学镜头+光通信光学元件”双轮驱动的AI光学业务格局。51%I公司通过参与设立润扬基金，围绕精密光学产业链关键环节开展系统性战略布局。载荷、无人机激光载荷、地面激光系统以及激光通信的光学子部件，产品已广泛配套国内卫星整星客户。MEMS&PMEDFAPMAI5G舜宇光学：切入AI光互联核心赛道舜宇奥来技术持续专注晶圆级光学元件的研发制造，致力于推动微纳光学产业化发展。在微纳光学元件制造领域具备深厚的技术积累，通过对应光刻技术加工的产品包括